延安东路隧道南线圆形隧道设计

本文简要介绍了延安东路隧道南线工程圆形隧道的结构选型、结构计算、横断面设计、纵向设计和抗震设计等设计内容。     

圆形隧道弹塑性分析的强度理论效应研究

合理的强度准则对隧道围岩的弹塑性分析十分重要,首先归纳建立了平面应变条件下8种岩土常用强度准则的统一线性方程,进而考虑围岩剪胀特性和塑性区不同弹性应变情况,推导了理想弹塑性围岩应力和位移的新解,并对所得新解进行可比性分析,最后探讨了围岩弹塑性分析的强度理论效应与塑性区位移的参数影响特性。研究结果表明：本文统一线性方程应用简洁灵活,便于探讨强度理论效应;围岩弹塑性新解可退化为众多已有解答,具有广泛的适用性;隧道围岩的强度理论效应明显,应优先选用广义Matsuoka-Nakai准则、统一强度理论(b=1/2)、Mogi-Coulomb准则和广义Lade-Duncan准则,谨慎采用统一强度理论(b=1)、外接圆Drucker-Prager准则,不鼓励使用内切圆Drucker-Prager准则和Mohr-Coulomb准则;围岩塑性区位移受剪胀特性、塑性区弹性应变的影响显著,且不同强度准则下二者的影响程度不同,应综合考虑3种因素的共同影响。     

基于普氏理论的圆形隧道竖向土压力计算方法

基于经典普氏压力拱理论,对隧道竖向土压力进行了分析论证,在此基础上,结合圆形隧道开挖后土体滑裂面的实际情况,对经典普氏压力拱理论进行了合理的改进,推导了圆形隧道平衡拱半跨度B和平衡拱高度h的解析表达式,由此建立了圆形隧道竖向土压力计算公式。通过一个具体的算例,对比分析了圆形隧道条件下直接采用经典普氏压力拱理论以及采用文中改进方法所得隧道竖向土压力之间的差异,初步验证了文中所提出改进方法的合理性。     

基于统一强度理论的深埋圆形岩石隧道收敛限制分析

基于统一强度理论和非关联流动法则,考虑中间主应力、围岩软化、剪胀和塑性区较小弹性模量等综合影响,推导了深埋圆形岩石隧道围岩特征曲线解析新解。采用较合理的 Vlachopoulos 公式确定隧道纵向位移释放系数,利用收敛限制法对比两种支护起始位置方法下支护压力的差异。研究结果表明：统一强度理论参数对围岩特征曲线和隧道纵向变形曲线的影响显著,考虑中间主应力效应可以更加充分发挥围岩的强度潜能,塑性区弹性模量和剪胀参数对围岩特征曲线的影响显著,不同支护起始位置方法确定的支护压力差异明显。     

上海地区公共租赁住房绿色设计与实践

公共租赁住房作为保障性住房的重要组成部分,其建设应以“节能省地、保护环境”为导向,在满足居住要求的前提下,提高住区的生活品质,降低建筑全生命周期的资源和能源消耗.本文以上海地区公共租赁住房为研究对象,分析公共租赁住房实施绿色技术的特点,并以上海南站地区公共租赁住房项目为例,重点分析其采用的绿色建筑技术及增量成本,对上海地区公共租赁住房绿色建筑的发展具有可借鉴性和示范意义.     

圆形橡胶支座的设计和应用

橡胶支座在我国公路桥梁上应用已有40多年。原有的钢板弧形支座、滚轴支座,摇摆支座几乎全被橡胶支座取代。橡胶支座价格便宜、安装方便、维修简单,可以承受很大的竖向荷载,可以容忍较大的水平位移。最早的橡胶支座是素橡胶垫,后来才在其中加入薄钢板。在简支跨,它既是固定支座,又是活动支座;     

上海地区中小跨径无伸缩缝桥梁的设计实践

龚家浜桥为上海地区首座采用整体式桥台结构设计的无伸缩缝桥梁,跨径12 m＋16 m＋12 m,桥宽24 m,为“波浪”造型的景观桥梁。2011年建成以来使用功能良好。介绍该桥的总体布置、桥型设计、结构设计、主要材料、结构分析和设计经验。     

上海地区某深大基坑开挖的设计实践

上海嘉定新城马陆东方豪园东地块二期项目是上海软土地区比较典型的深大基坑,环境保护要求高,地质条件较为复杂。该工程采用钻孔灌注桩结合五轴水泥土搅拌桩+两道混凝土支撑的围护结构形式,并设置施工栈桥,通过对监测数据的分析,围护体测斜、周边房屋变形、地下水位等各项指标均在规定值内,确保了基坑的安全和主体结构的顺利施工。     

深埋圆形隧道的压力拱研究

针对压力拱存在概念不明确的问题,阐述了隧道中压力拱的概念,指出压力拱是一条受压的曲线,隧道开挖后会形成一次开挖压力拱,当围岩出现拉应力时会导致二次开挖压力拱出现。然后,在现有深埋圆形隧道解析解基础上,将地应力分为静水压力、双向常应力、与深度成正比三种情况进行压力拱分析。研究结果表明:对于地应力为静水压力情况,一次压力拱和隧道的轮廓线重合;对于地应力为双向常应力情况,一次压力拱和水平与竖向应力比有关,还和受拉判断标准有关,当竖向应力是水平应力的3倍以上时,拱顶将产生拉应力,且压力拱和隧道轮廓线间的受拉体随其值的增大而增大;对于地应力与深度成正比情况,一次压力拱的特性和地应力为双向常应力情况类似,隧道顶部受拉时的水平地应力与竖向地应力比值要小于0.2。从工程安全角度考虑,压力拱宜以最小主应力受拉为判断标准。     

关于圆形隧道卡斯特纳公式的讨论

隧道围岩的应力及变形是隧道力学中的基本问题,它直接影响到隧道的安全评价及施工支护措施。20世纪50年代提出的卡斯特纳公式,描述了圆形隧道的塑性区半径和塑性区的应力分布规律,公式已成为隧道力学分析的理论基础。以满足莫尔-库伦准则或Mises准则的理想弹塑性材料为例,按照塑性力学加卸载准则,证明了圆形隧道的开挖过程是加载过程,支护过程是卸载过程;对圆形隧道开挖和支护过程进行了弹塑性FLAC有限差分数值计算,同时针对外压和地应力均为0、内压值为支护应力的隧道进行弹性分析。结果表明,围岩的应力分布在开挖后与卡氏公式相符,但在支护后则与卡氏公式不符。弹塑性分析中,支护引起的围岩应力增量及位移增量分别与弹性分析中的应力和位移相同。因此在涉及塑性变形的隧道力学分析中,卡氏公式只适用于开挖阶段,不适用于支护阶段。     

双层地基承载力设计的理论和实践

1983年开始,我院在软土地基的住宅设计中采用双层地基承载力的计算理论,设计建造了100多幢6～7层的住宅,经济效益与常规设计相比已节约造价338万余元,房屋使用情况良好。1988年12月通过省级技术鉴定,专家们一致认为“双层地基承载力的研究和应用”具有较大的理论和实用价值,考虑硬壳层和短桩板基而建立的理论公式,假定合理,推导正确,具有开创性和实用性。     

隧道工程支护设计理论研究

本文简要介绍了隧道工程支护设计理论的发展历程及形成背景,对各阶段支护理论的力学原理及其要点进行了详细分析,通过工程实例计算对比分析了弹性理论和连续介质理论的计算差异,对未来地下工程支护理论发展方向进行了前瞻性论述。     

预应力混凝土圆形筒仓的设计思想及工程实践

京阳水泥公司熟料筒仓采用预应力结构体系，在穿索、张拉、灌浆施工中的采取取具体措施，在预应力钢绞一张拉伸长值的计算中采用了更精确的方法，使结果更加符合实际。     

深埋圆形隧道双层衬砌应力分析

采用弹性力学理论,推导出圆形隧道双层衬砌应力解析解,并以重庆某在建隧道工程为例,讨论了不同弹性模量和泊松比的混凝土初衬和二衬的应力分布规律,结果表明,整个衬砌的径向应力是连续分布的,而切向应力在初衬和二衬的交界面上出现了跳跃,呈现阶梯递减,衬砌出现了两次应力集中,分别位于初衬和二衬的最内层。     

大断面圆形隧道防水防渗的探索

上海复兴东路隧道工程的拼装后管片表面出现了湿渍与渗透情况,为此进行了针对性的调查与研究,在分析了设计与施工措施上的欠缺点,如同步压密注浆中的同步时间差、遇水膨胀橡胶遇水后膨胀的时间间隔等造成的湿渍与渗透现象后,提出了改进防水防渗透的相关措施。     

横观各向同性土中深埋圆形隧道的应力和位移分析

基于Biot固结理论,得到在横观各向同性饱和土体中开挖圆形隧道引起的应力、位移及孔隙水压力在时间的拉普拉斯变换域中的解。运用拉普拉斯数值逆变换,得到数值计算结果,分析了隧道边界条件和土体的横观各向同性性质对应力、位移场的变化及孔隙水压力消散的影响。     

供水管井设计出水量确定的理论和实践

管井过量抽水是国内外供水管井工程普遍存在的问题，如何正确地确定管井设计出水量仍是一个未完善解决的课题。探讨了管井设计出水量确定的理论依据及实践问题，首次提出了井壁进水能力和过滤管进水能力的概念和确定方法，并对管井出水能力、管井设计出水量的概念及其确定提出了个人见解。     

基于时效理论解的双层衬砌圆形隧道围岩压力分担的简便计算法

隧道的顺序施工叠加岩石流变特性,使围岩和衬砌的力学状态与时间相关.针对水平和竖向地应力不相等的一般地应力条件下双层衬砌圆形隧道施工问题,采用复变函数方法和Laplace变换,推导了开挖和支护全施工过程任意时刻围岩、衬砌的位移和应力理论解答.理论推导中用任意黏弹性模型模拟岩石流变特性,并在隧道开挖完成后的任意时刻分别施加一次衬砌、二次衬砌.并与相同条件下有限元解进行了比对.为便于工程设计,基于本文时效理论解,通过衬砌压力的机理分析,运用数据拟合的方法,给出了围岩压力分担的简便计算法,公式形式简单、适用范围广,同时也可以实现解析解的类似精度,为科学合理确定二次衬砌施工方案提供了理论依据.结合一算例,针对不同围岩压力分担情况,分别给出二衬施加时刻和二衬厚度建议值.工程中可据此方便、快捷地进行相似工程条件下的初步设计.     

圆形隧道衬砌背后空洞对隧道结构影响的振动台模型试验

为研究圆形隧道背后空洞对结构抗震性能的影响,开展振动台模型试验研究。从地层参数、试验模型相似比、模型箱设计、人工边界处理、传感器布置及地震动加载制度等方面,详细介绍模型试验方案。分析模型箱的边界处理效果,重点考察了模型地基的加速度反应、隧道结构的加速度反应、隧道结构的动应变规律及特征。试验结果表明:模型箱设计合理,边界的设置能够很好地模拟原型土域;随着地震波的向上传播,模型地基中的峰值加速度逐渐增大,地表处的加速度放大系数随着台面输入地震动的增大而减小;在较小地震动作用下,圆形衬砌背后空洞会缩小断面的加速度响应,而在较大地震动作用时会明显增大断面地震反应。     

圆形双层正交悬索结构的理论和试验研究

圆形双层正交悬索体系是一种新型结构形式;本文通过模型试验和理论分析对这种悬索体系的静力性能进行了较全面的研究,并对其模型的头几阶自振特性进行了测定;运用连续化理论和迦辽金变分原理,导出了这种体系在不对称荷载作用下的实用计算公式,并取得了试验的验证;此外,还运用能量原理推导了所探讨体系的圆形边缘构件临界力的简化计算公式,供实际设计使用。